Стальные конструкции для залов большого размера

Конструкции холла должны быть адаптированы к назначению и профилю применения зданий, а еще к концепции архитектуры. Есть самые разные конструктивные требования для спортивных залов и залов для проведения мероприятий, залов бассейнов, ангаров для самолетов, сборочных цехов (допустим, для самолетов) и остальные — для гипермаркетов, выставочных залов, торговых комплексов, мастерских или складов.

В первом варианте нужно спроектировать длиннопролетное покрытие для кровли (даже больше 200 м). Реализация такого сечения считается серьезной задачей для проектировщика и подрядчика. В другом варианте можно применять внутренние колонны, т.е. зал может быть сведен к многопроходному зданию с относительно простой системой. Залы очень часто вызывают ассоциации с одноэтажными сооружениями, однако они могут быть и многоэтажными, к примеру, конструкции из каркаса.

Конструкции зала — типы пространственной несущей конструкции

Пространственные конструкции как правило применяются в большепролетных залах, где невозможно применять внутреннюю поддержку надстройки, к примеру, в спортивных залах и залах для проведения мероприятий. Эти структуры включают, к примеру, структурные покрытия, купола и решётки, описанные ниже.

Структурные секции

Структурные оболочки, также известны как сетчатые структуры, считаются одними из самых универсальных систем для широкомасштабных конструкций. Они могут быть сконструированы по любому контуру зала. Структурные покрытия опираются периферийно на колонны или на другую опорную конструкцию и состоят из 2-ух параллельных решёток из стальных прутьев, соединенных между собой поперечными раскосами и, может быть, стойками.

Такое решение придаёт конструкции высокую пространственную жесткость и может быть применено для пролетов до 200 метров. Есть несколько схем сетки для структурных поперечных связей. Довольно часто применяются диагонали, в которых стержни образовывают ортогональное пирамидальное расположение с квадратным основанием. Разработанные системы узлов, объединяющих брусья между собой, облегчают сборку конструкции. Монтаж покрытия в общем или его сегментов может выполняться на уровне земли. Структурные крыши очень повсеместно применялись в спортивных и развлекательных залах, построенных во второй половине 20-го века. В то время применялись целые системы конструктивных решений. Данный тип покрытия используется и сегодня.

Купола

Купола позволяют охватить приличную площадь зала с круглой, овальной или практически овальной планировкой. Они также имеют функцию светового люка.

Благодаря собственной форме каркас +из металла охотно применяется архитекторами, к примеру, в больших центрах для торговли или вестибюлях вокзалов. Специфической особенностью куполов считается их возвышенность. Хотя первые купола были округлыми, сегодня форма куполов адаптируется к требованиям архитектора. По конструкции различают однослойные или двухслойные решетчатые купола, ребристые купола и так дальше. Сетка может быть самой разной формы. Из-за их формы строительство узлов труднее, чем для плоских структурных куполов. Купола могут поддерживаться на периферии на уровне земли или на подконструкции.

Сетки

Решётка состоит из балок со сплошной стенкой (Рисунок 3a) или решетчатых балок, обычно установленных под прямым углом друг к другу. Балки соединены между собой. Решетчатая решётка применяется для больших пролетов, чем балки со сплошной стенкой, и она значительно легче.

Решётка сделана не только как плоская, но и как дугообразная (в виде купола). Примером этого считается современное хорошее решение для пролета около 130 м спортивного зала в Лодзи, где применяется арочная решётка.

Конструкции зала — типы плоских конструкций несущего типа

На данный момент, если есть наличие программ на компьютере для статико-прочностного анализа стержневых и оболочечных элементов, не составляет проблемы провести расчеты для пространственной модели конструкции. Однако в очень большом количестве конструкций можно отметить плоскостные несущие системы с преобладающей нагрузкой в данной плоскости. Влияние воздействий в плоскости, перпендикулярной этим плоским системам, принимается во внимание при анализе прочности. Плоские несущие системы в залах размещены спустя каждые пару метров или около того, как правило в диапазоне 6,0-24,0 м. С увеличением расстояния между стропильными ногами увеличивается вес обрешетки и стропильных систем в частности. Стойкость конструкции стального зала в продольном направлении обеспечивается за счёт укрепления стен между колоннами. Во многих случаях крыши сконструированы как каркасная рама. Расстояние между прогонами может составлять от 2,0 до 4,0 м, а сами прогоны делаются из горячекатаных (I и швеллер) или холоднодеформированных (Z-образная балка) профилей, а еще в виде решетчатых профилей (при больших расстояниях между поперечными системами). Также учтены крепления в плоскости кровельного ската. Функцию крепежа может выполнять гофрированный (трапециевидный) профильный лист.